Вчені створили мінісенсор для машинного бачення
Міжнародна команда вчених представила мініатюрний фотомемристор, що імітує адаптацію людського зору до яскравості світла. Розробка може буди корисною у системах машинного бачення у робототехніці, безпілотниках і камерах, йдеться у дослідженні Nature Communications.
Пристрій вирішує проблему систем машинного бачення, які втрачають точність під час різких перепадів яскравості. Для дронів і роботів це критично: їм потрібно одночасно розпізнавати об’єкти у темних зонах і яскраві джерела світла на кшталт фар зустрічних авто.
Розробка належить до нейроморфного машинного бачення — напряму, де сенсори не лише фіксують зображення, а й виконують частину обробки сигналу. Такий підхід зменшує навантаження на обчислювальну систему та пришвидшує реакцію на зміни у кадрі.
Подібну задачу розв’язують подієві камери. Вони фіксують не кожен кадр цілком, а зміни яскравості за окремими пікселями, що забезпечує низьку затримку, високий динамічний діапазон і менший обсяг даних. Втім, такі системи потребують спеціальних алгоритмів і поки мають свої обмеження.
В основі прототипу — мініатюрний світлочутливий елемент розміром близько 0,5 мм. Ключовий компонент системи — фотомемристор на основі TiO2 та PEDOT:PSS. Принцип роботи ґрунтується на реакції матеріалів на вологість: за слабкого освітлення структура активніше поглинає воду, через що зростають провідність і світлочутливість. За яскравого світла волога випаровується, і чутливість знижується.
У демонстраційній установці дослідники використали масив 4 × 4 фотомемристорів і штучну нейромережу. Система розпізнавала буквені патерни на тлі з різними рівнями яскравості. Згідно зі статтею, точність склала 91,3% за змішаного освітлення, а процес розпізнавання тривав 7,5 с.
Нагадаємо, у травні дослідники представили Qumus — автономну ШІ-систему для експериментів із квантовими матеріалами.